[发明专利]一种同时检测核酸和蛋白质的微流控芯片、检测方法及用途

说明书

本发明公开了一种同时检测核酸和蛋白质的微流控芯片、检测方法及用途。本发明提供了一种同时检测核酸和蛋白质的微流控芯片，其包括：样品加载腔室；以及样本流动通道，其包括流道检测区，流道检测区用于侧向免疫层析反应；在流道检测区中，沿流体在微流控芯片中的流动方向，依次设置有捕获区、第一检测区和第二检测区；捕获区包括包被有捕获抗体的荧光微粒和包被有与第一修饰物特异性结合的分子的荧光微粒；第一检测区和第二检测区分别包括与第二生物样品中待测蛋白质特异性结合的分子和/或与第二修饰物特异性结合的分子。本发明提供了用于核酸和蛋白质的同时检测的快速、便携和经济的微流控芯片平台。

技术领域

本发明属于医疗检测领域，尤其涉及一种同时检测核酸和蛋白质的微流控芯片、检测方法及用途。

背景技术

检测包括核酸和蛋白质的各种生物标记物的能力在临床诊断、药物研发、环境监测和食品分析中起到重要作用^[1-3]。目前用于临床和科学实验室的大部分试验方法受限于它们检测单个生物标记物或检测仅一种类型的生物标记物；例如，免疫测定用于蛋白质和聚合酶链式反应(Polymerase Chain Reaction,PCR)用于核酸^[4]。目前的新型冠状病毒肺炎(Corona Virus Disease 2019,COVID-19)流行病急需用于严重急性呼吸综合征冠状病毒2(Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus 2，SARS-CoV-2)的检测的快速、精确、和有效的诊断测试^[5]。

存在用于COVID-19的两个主要类型的诊断方法包括：PCR^[6-9]和基于等温核酸扩增的方法^[10-15]检测SARS-CoV-2病毒RNA，以及基于血清学的免疫测定检测SARS-CoV-2特异性抗体(例如IgG和IgM)^[16-21]。然而，这些平台分别地检测蛋白质或核酸，具有临床局限性。研究显示，不是所有的SARS-CoV-2感染的患者对病毒RNA的检测结果呈阳性^[6,7,19,22]。检测抗SARS-CoV-2抗体的能力中存在时间过程，具体来说，IgM可在症状发作后5天被检测到，IgG可在症状发作后中值14天被检测到。最近开发了基于微流控侧向层析法的重组酶聚合酶扩增(Recombinase Polymerase Amplification，RPA)检验用于SARS-CoV-2 RNA的检测，其具有1拷贝/μL的高灵敏度和30分钟的运行时间。然而，该方法不可同时检测RNA和抗体^[10]。本发明人最近开发了用于SARS-CoV-2 IgG、IgM、和抗原的检测的微流控芯片，但不可同时检测核酸^[16,23]。

随着检测技术的发展，使用单一平台对蛋白质和核酸生物标记物进行同时分析将极大地有利于临床诊断；该同时分析的能力将改善灵敏度和特异性并允许早期诊断^[24,25]。最近，对于多组分(multiplexed)和高通量COVID-19筛选开发了无标签的纳米等离子体生物传感器平台，其能够一起检测核酸、蛋白质、和抗体^[26]。然而，通过该平台的核酸的检测是基于核酸杂交并缺乏核酸扩增能力，限制了对于现实应用至关重要的核酸检测的灵敏度。

因此，急需开发用于核酸和蛋白质的快速、简单、灵敏、经济、和可同时检测的集成平台，以实现复杂临床情况中的精确诊断。

发明内容

发明要解决的问题

为了克服现有技术存在的上述技术问题，本发明提供了一种能够同时检测核酸和蛋白质的微流控芯片、检测方法以及用途。

用于解决问题的方案

本发明提供了能够由单一反应芯片同时检测核酸和蛋白质的便携式即时(point-of-care)微流控平台。本发明使用该芯片检测SARS-CoV-2核蛋白(N)基因和IgG抗体。